[發明專利]綜合利用正面與側面圖像的人臉識別的方法

有效

• 申請號: 201010598999.6
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN102034097A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 梁先揚;王守覺
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/66
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明涉及一種人臉識別方法，具體涉及一種綜合利用人臉正面與側面圖像，基于仿生模式識別原理進行人臉識別的系統。

背景技術

人臉識別作為一種生物特征識別，對于身份確認有著舉足輕重的意義。它比指紋識別、虹膜識別、語音識別更容易采集特征信息。傳統的人臉識別是指正面人臉識別，它有著識別率很難提高的瓶頸，一般正確識別率只能達到95％。現今有人提出了三維人臉識別的方法，由于它充分利用了人臉側面的信息，所以能夠很大程度上提高識別率。但是，它又遇到了像指紋識別、虹膜識別、語音識別一樣的問題，即生物特征信息不易采集，因為對人臉進行三維掃描需要人的密切配合。另外一種改進的正面人臉識別方法是采用雙攝像頭，模擬人的雙眼，該方法中兩個攝像頭所采集到的信息有很大程度的重復，且正面人臉識別無法利用人臉深度的信息，故改進效果不明顯。

本方法利用人臉側面信息能夠提高識別率的特點，采用綜合利用人臉正面與側面圖像進行人臉識別。由于本方法只需要利用普通攝像頭采集人臉正面與側面圖像，它避開了三維人臉識別需要進行人臉三維掃描的困難，且正面圖像與側面圖像信息相互獨立，沒有重復，側面圖像又反映了人臉深度的信息。因此，它同時具有識別率高和使用簡便的特點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種綜合利用正面與側面圖像的人臉識別的方法，具有識別率高、使用簡便的人臉識別系統。

為了實現上述目的，本發明采用計算機自動控制兩個攝像頭同時拍攝人臉的正面與側面圖像，再綜合利用正面與側面圖像進行人臉識別。

本發明提供一種綜合利用正面與側面圖像的人臉識別的方法，采用兩個普通攝像頭，包括如下步驟：

步驟1：第一攝像頭提取人臉的正面圖像，將提取的人臉的正面圖像送入計算機；

步驟2：第二攝像頭提取人臉的側面圖像，將提取的人臉的側面圖像送入計算機；

步驟3：計算機對提取的人臉正面圖像和人臉側面圖像進行預處理及特征提取，得到人臉正面圖像特征和人臉側面圖像特征的兩個人臉特征向量；

步驟4：將兩個人臉特征向量融合為一個特征向量，然后映射成高維空間的一個點；

步驟5：采用高維空間點分布分析方法，分析同一個人在高維空間的點分布，確定覆蓋樣本子空間的近似幾何形體，構建訓練網絡模型；

步驟6：用構建的訓練網絡模型對人臉進行識別。

附圖說明

為進一步說明本發明的技術內容，以下結合附圖和具體實施方式對本發明進行更詳細的說明，其中：

圖1為本系統構成示意圖；

圖2為超香腸神經元不同半徑的二維空間示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1所示，本發明提供一種綜合利用正面與側面圖像的人臉識別的方法，采用兩個普通攝像頭，包括如下步驟：

步驟1：第一攝像頭30提取人臉40的正面圖像，將提取的人臉40的正面圖像送入計算機10；

步驟2：第二攝像頭20提取人臉40的側面圖像，將提取的人臉40的側面圖像送入計算機10；

其中兩個攝像頭30、20的拍攝時間間隔不超過2秒；兩個攝像頭30、20的鏡頭中心離開地面的垂直距離為1.5米，離開人臉40的水平距離為0.8米；兩個攝像頭30、20的鏡頭中心軸互相垂直；兩個攝像頭30、20的分辨率為480*640；

步驟3：計算機10對提取的人臉40正面圖像和人臉40側面圖像進行預處理及特征提取，得到人臉40正面圖像特征和人臉40側面圖像特征的兩個人臉特征向量；所述的圖像預處理，包括噪聲濾波和直方圖均衡化，所述提取人臉的正面圖像特征，包括人臉檢測、眼睛定位、人臉歸一化和主成分分析；所述的提取人臉的側面圖像特征，是指眼睛至下巴之間的人臉側面輪廓提取；

其中噪聲濾波采用平滑線性濾波器，濾波器掩模為：